为得到双圆盾构隧道始发端头应用水平杯型冻结法进行加固时的温度场变化规律，该文结合上海市轨道交通6号线某双圆盾构隧道区间工程，通过使用有限元数值模拟软件建立数值模型，分析初始模型设计102根冻结管时双圆盾构隧道端头杯型冻结壁温度场的发展规律，并提出2种优化方案：方案1为内圈、中圈、外圈冻结管根数分别减少2、4、6根；方案2为内圈、中圈、外圈冻结管根数分别减少4、6、10根，分析对比初始模型以及2个优化方案的冻结效果。结果表明，在冻结开始后，冻土帷幕围绕各冻结管呈圆柱形逐渐向外延伸，距离冻结管越近，冻结效果越好；冻土帷幕依次按外圈管到中圈管，再到内圈管的次序开始交圈，冻结第18天形成一个形状规则、强度分布均匀的近似双圆杯型冻结壁；双圆杯型冻结壁杯底长度10.2 m,杯身高度4.4 m,杯壁厚度2 m,杯底厚度2 m;优化前初始冻结方案使用102根冻结管符合施工要求，冻结效果良好，在实际施工中具有可行性，但偏于保守，2种优化方案在减少冻结管数量后依然满足盾构始发杯型冻结壁杯体要求。

为得到双圆盾构隧道始发端头应用水平杯型冻结法进行加固时的温度场变化规律，该文结合上海市轨道交通6号线某双圆盾构隧道区间工程，通过使用有限元数值模拟软件建立数值模型，分析初始模型设计102根冻结管时双圆盾构隧道端头杯型冻结壁温度场的发展规律，并提出2种优化方案：方案1为内圈、中圈、外圈冻结管根数分别减少2、4、6根；方案2为内圈、中圈、外圈冻结管根数分别减少4、6、10根，分析对比初始模型以及2个优化方案的冻结效果。结果表明，在冻结开始后，冻土帷幕围绕各冻结管呈圆柱形逐渐向外延伸，距离冻结管越近，冻结效果越好；冻土帷幕依次按外圈管到中圈管，再到内圈管的次序开始交圈，冻结第18天形成一个形状规则、强度分布均匀的近似双圆杯型冻结壁；双圆杯型冻结壁杯底长度10.2 m,杯身高度4.4 m,杯壁厚度2 m,杯底厚度2 m;优化前初始冻结方案使用102根冻结管符合施工要求，冻结效果良好，在实际施工中具有可行性，但偏于保守，2种优化方案在减少冻结管数量后依然满足盾构始发杯型冻结壁杯体要求。

为得到双圆盾构隧道始发端头应用水平杯型冻结法进行加固时的温度场变化规律，该文结合上海市轨道交通6号线某双圆盾构隧道区间工程，通过使用有限元数值模拟软件建立数值模型，分析初始模型设计102根冻结管时双圆盾构隧道端头杯型冻结壁温度场的发展规律，并提出2种优化方案：方案1为内圈、中圈、外圈冻结管根数分别减少2、4、6根；方案2为内圈、中圈、外圈冻结管根数分别减少4、6、10根，分析对比初始模型以及2个优化方案的冻结效果。结果表明，在冻结开始后，冻土帷幕围绕各冻结管呈圆柱形逐渐向外延伸，距离冻结管越近，冻结效果越好；冻土帷幕依次按外圈管到中圈管，再到内圈管的次序开始交圈，冻结第18天形成一个形状规则、强度分布均匀的近似双圆杯型冻结壁；双圆杯型冻结壁杯底长度10.2 m,杯身高度4.4 m,杯壁厚度2 m,杯底厚度2 m;优化前初始冻结方案使用102根冻结管符合施工要求，冻结效果良好，在实际施工中具有可行性，但偏于保守，2种优化方案在减少冻结管数量后依然满足盾构始发杯型冻结壁杯体要求。

盾构隧道端头的加固有多种方式,为施工现场合理选择盾构隧道端头加固方式,本文对圆形冻结板冻结加固盾构隧道端头的规律进行研究,运用有限元软件分析盾构隧道端头圆形冻结板冻结加固温度场的发展规律,与正方形冻结板冻结加固进行对比,并对圆形冻结板进行敏感性分析。结果表明:(1)圆形冻结板比正方形冻结板更有利于盾构隧道端头的土体加固;(2)距离冻结板越近,降温速度越快,冻结时间相应缩短,冻结效果显著;(3)导热系数越大,降温速度越快,冻结范围更广,越有利于冻结;(4)比热越大,降温速率越缓慢,冻结时间加长,不利于冻结;(5)改变土体相变潜热不能改变冻土帷幕的冻结效果。本研究所得分析结果可为今后实际施工提供参考依据。

盾构隧道端头的加固有多种方式,为施工现场合理选择盾构隧道端头加固方式,本文对圆形冻结板冻结加固盾构隧道端头的规律进行研究,运用有限元软件分析盾构隧道端头圆形冻结板冻结加固温度场的发展规律,与正方形冻结板冻结加固进行对比,并对圆形冻结板进行敏感性分析。结果表明:(1)圆形冻结板比正方形冻结板更有利于盾构隧道端头的土体加固;(2)距离冻结板越近,降温速度越快,冻结时间相应缩短,冻结效果显著;(3)导热系数越大,降温速度越快,冻结范围更广,越有利于冻结;(4)比热越大,降温速率越缓慢,冻结时间加长,不利于冻结;(5)改变土体相变潜热不能改变冻土帷幕的冻结效果。本研究所得分析结果可为今后实际施工提供参考依据。

盾构隧道端头的加固有多种方式,为施工现场合理选择盾构隧道端头加固方式,本文对圆形冻结板冻结加固盾构隧道端头的规律进行研究,运用有限元软件分析盾构隧道端头圆形冻结板冻结加固温度场的发展规律,与正方形冻结板冻结加固进行对比,并对圆形冻结板进行敏感性分析。结果表明:(1)圆形冻结板比正方形冻结板更有利于盾构隧道端头的土体加固;(2)距离冻结板越近,降温速度越快,冻结时间相应缩短,冻结效果显著;(3)导热系数越大,降温速度越快,冻结范围更广,越有利于冻结;(4)比热越大,降温速率越缓慢,冻结时间加长,不利于冻结;(5)改变土体相变潜热不能改变冻土帷幕的冻结效果。本研究所得分析结果可为今后实际施工提供参考依据。

为合理选择施工现场盾构隧道端头加固方式,本文针对盾构隧道端头箱型冻结这种新型加固方式,运用有限元软件分析箱型冻结壁加固结构温度场发展规律,并对其进行优化设计。研究表明:冻结40 d时可形成一个完整的箱型冻土帷幕,其冻结壁厚度最大约为2.12m,平均温度在-10℃以下,平均厚度大于1.6 m,该工法可行。通过增加冻结管间距来减少冻结管的数量,优化对比3个冻结方案得出:冻结管间距在1.0 m变化范围内,冻结壁形成效果与原模型相似,冻结管间距为1.0 m时所用的冻结管数量较少,更具经济性,故冻结管间距1.0 m为最佳方案。通过分析冻结管间距和冻结40 d冻结壁厚度的关系,得出两者的变化呈线性相关。

为合理选择施工现场盾构隧道端头加固方式,本文针对盾构隧道端头箱型冻结这种新型加固方式,运用有限元软件分析箱型冻结壁加固结构温度场发展规律,并对其进行优化设计。研究表明:冻结40 d时可形成一个完整的箱型冻土帷幕,其冻结壁厚度最大约为2.12m,平均温度在-10℃以下,平均厚度大于1.6 m,该工法可行。通过增加冻结管间距来减少冻结管的数量,优化对比3个冻结方案得出:冻结管间距在1.0 m变化范围内,冻结壁形成效果与原模型相似,冻结管间距为1.0 m时所用的冻结管数量较少,更具经济性,故冻结管间距1.0 m为最佳方案。通过分析冻结管间距和冻结40 d冻结壁厚度的关系,得出两者的变化呈线性相关。

为合理选择施工现场盾构隧道端头加固方式,本文针对盾构隧道端头箱型冻结这种新型加固方式,运用有限元软件分析箱型冻结壁加固结构温度场发展规律,并对其进行优化设计。研究表明:冻结40 d时可形成一个完整的箱型冻土帷幕,其冻结壁厚度最大约为2.12m,平均温度在-10℃以下,平均厚度大于1.6 m,该工法可行。通过增加冻结管间距来减少冻结管的数量,优化对比3个冻结方案得出:冻结管间距在1.0 m变化范围内,冻结壁形成效果与原模型相似,冻结管间距为1.0 m时所用的冻结管数量较少,更具经济性,故冻结管间距1.0 m为最佳方案。通过分析冻结管间距和冻结40 d冻结壁厚度的关系,得出两者的变化呈线性相关。

文中基于当盾构隧道端头进入和退出孔洞时,使用半球形壳形冻结壁加固结构进行土体的加固的冻结工法。首先,简要介绍了该结构,并对该半球壳形冻结壁的温度场进行了数值分析,通过利用改变环形冷冻管的对数来优化原始的冷冻设计方案,并比较和分析了3种冷冻方案的可行性,以找到最佳的冷冻管布置方案。数值结果表明,增加冻结管的数量也能满足相应的工程要求,从3对增加到4对或5对(即使增加到5对,冻结管的材料消耗也比传统的垂直或水平冻结管大为降低)。可为今后类似工程提供技术参考。